Desintegration kommunaler Klärschlämme mittels Thermodruckhydrolyse
Die Entsorgung von Klärschlamm wird zunehmend teurer, weshalb ein verstärktes Interesse an einer Verringerung der Klärschlammmenge besteht. Eine Möglichkeit dazu bietet die Klärschlammdesintegration mittels Thermodruckhydrolyse (TDH), die für den Kläranlagenbetrieb sowohl Vorteile als auch Belastungen mit sich bringt.
Um Kennzahlen für die Anwendung der faulungsvorgeschalteten TDH zu ermitteln, werden im Rahmen dieser Arbeit unterschiedliche Schlämme von drei kommunalen Kläranlagen im labormaßstäblichen und halbtechnischen Maßstab untersucht. Es wird u. a. dargestellt, wie sich der organische Abbaugrad, die spezifische Gasausbeute, der Konditionierungsmittelbedarf, das Entwässerungsergebnis und die Schlammwasserbelastung im Verhältnis zur konventionellen Klärschlammbehandlung erhöhen. Die Schlammcharakteristik sowie Behandlungsbedingungen sind dabei einflussreich.
Eine abschließend durchgeführte modellbasierte Machbarkeitsstudie zeigt, dass der Einsatz einer faulungsvorgeschalteten TDH für eine reale Schlammbehandlungsanlage mit etwa 180.000 E in Deutschland eine wirtschaftliche Grenzfallbetrachtung darstellt. Als Schlüsselfaktoren fungieren dabei i. W. die Implementierungskosten, die Verbesserung von Abbau- und Entwässerbarkeit sowie die Klärschlammentsorgungskosten.
Due to rising disposal costs, possibilities for reducing sewage sludge volumes are becoming more attractive. Disintegration by thermal hydrolysis process (THP) is one such option, offering advantages, but also burdens, for wastewater treatment plant (WWTP) operations.
Through lab- and pilot-scale tests with different sludges from three WWTPs, this work describes the outcome of thermal pre-treatment prior to anaerobic digestion. Biodegradability, in terms of volatile solids reduction and specific gas yield, as well as dry solids content after dewatering, polymer demand and load of sludge liquor is increased compared to conventional sludge treatment. The outcome is dependent on sludge characteristics (age & composition) and treatment conditions (temperature & duration).
Finally, a model-based feasibility study for a real German sludge treatment plant with 180,000 p.e. indicates that the implementation of a THP prior to digestion is a borderline case in terms of profitability. Costs for the implementation and sludge disposal, as well as enhancements of the biodegradability and dewatering result, act as key factors.